Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/asteroiden-ein-blinkkomparator-sie-alle-zu-finden-1306-100071.html    Veröffentlicht: 28.06.2013 11:57    Kurz-URL: https://glm.io/100071

Asteroiden

Ein Blinkkomparator, sie alle zu finden

Himmelsaufnahmen zu vergleichen, ist stinklangweilig, da hilft auch kein Blinkkomparator. Aber das Riesendaumenkino hat den geduldigen Forschern, die viele tausend erdnahe Asteroiden aufspürten, zum Erfolg verholfen. Würdigung eines Geräts im Ruhestand.

Es wird geschätzt, dass allein 15.000 erdnahe Asteroiden existieren, die größer als 140 Meter sind - entdeckt wurden davon aber erst 30 Prozent, denn die Suche danach ist schwierig. Den 10.000 erdnahen Asteroiden haben Wissenschaftler kürzlich auf dem Mauna Kea in Hawaii mit dem Pan-STARRS-1-Teleskop gefunden und ihm die Bezeichnung 2013 MZ5 gegeben. Ausgewertet haben sie die Bilder mit Hilfe von Computerprogrammen. Deren Vorläufer ist ein einfaches Gerät, eine Art überdimensionales Daumenkino, das früher half, Himmelsaufnahmen zu vergleichen: der Blinkgenerator.

Himmelsaufnahmen zu vergleichen, ist mühsam und langwierig. Man starrt dabei auf zwei Bilder voller weißer Punkte auf schwarzem Grund und sucht unter den hunderten bis tausenden Punkten einen, der sich bewegt oder verändert hat. Die Gefahr ist groß, aus Langweile oder Unachtsamkeit eine Veränderung zu übersehen.

Der Blinkkomparator macht den Job zwar nicht weniger mühsam oder langweilig - aber zumindest effizient und weniger anfällig für Fehler. Mit ihm können Bilder vom Himmel fotografiert und Wochen, Monate oder Jahre später mit einer aktuellen Aufnahme verglichen werden. Entwickelt hat das Gerät der deutsche Physiker Carl Pulfrich, der von 1892 an bei Carl Zeiss Jena die Abteilung für physikalische Messgeräte leitete.

Carl Pulfrich war von den Ergebnissen seiner neuen Methode begeistert und entwickelte sie weiter. 1904 entstand so der Blinkkomparator und gehörte bald zur Ausstattung jeder größeren Sternwarte.

Um ihn zu benutzten, benötigt man zwei Aufnahmen des gleichen Himmelsbereichs, die zu zwei verschiedenen Zeitpunkten gemacht worden sind. 1904 waren das keine Bilder auf Papier, sondern Glasplatten, denn Glas war das erste Trägermedium für Fotoemulsionen. Später wurde es durch Zelluloid ersetzt, aber die Astronomen blieben dem Glas treu. Es war stabiler und ebener und man konnte große Aufnahmen des Himmels machen.

Schnelle Bildwechsel zeigen Veränderungen

Der Blinkkomparator nimmt zwei dieser Fotoplatten auf, die durch das gleiche Objektiv betrachtet werden können. Eine Mechanik erlaubt es, schnell zwischen der Betrachtung beider Bilder umzuschalten. Einen sichtbaren Effekt gibt es nur, wenn sich die beiden Bilder voneinander unterscheiden.

Hat einer der Sterne in der Zwischenzeit seine Helligkeit geändert oder befand sich auf der Aufnahme ein Asteroid oder Planet, der seine Position verändert hat, dann zeigt der schnelle Bildwechsel diese Veränderung deutlich.

Im Wesentlichen handelt es sich um ein Daumenkino, das nur aus zwei Bildern besteht. Der Blinkkomparator ermöglicht es dem Beobachter, die beiden Bilder in schneller Folge abwechselnd zu betrachten.

Spätere Modelle waren technisch immer ausgereifter. Der Bildwechsel erfolgte elektrisch und die Frequenz konnte modifiziert werden. Die Blinkkomparatoren waren mit Apparaturen ausgestattet, mit denen die Position der Sterne auf den Platten vermessen werden konnte.

Zuerst mit einer Genauigkeit von ein paar Hundertstel Millimetern und später, in den 1980er Jahren, dann bis auf einige Tausendstel Millimeter genau. Dazu musste man beispielsweise bei der Beleuchtung der Fotoplatten von wärmeerzeugenden Glühbirnen auf kalte Leuchtstoffröhren wechseln, um die thermische Ausdehnung der Messgeräte zu verhindern.

Perioden-Leuchtkraft-Beziehung

1912 benutzte die Astronomin Henrietta Swan Leavitt einen Blinkkomparator, um nach Sternen zu suchen, die ihre Helligkeit ändern. Sie fand jede Menge davon und unter anderem eine ganz spezielle, neue Klasse: die Cepheiden.

Leavitt entdeckte einen Zusammenhang zwischen der Leuchtkraft der Sterne und der Periode der Helligkeitsänderung und ihre Perioden-Leuchtkraft-Beziehung half wenige Jahre später Edwin Hubble dabei, die Entfernung zum Andromedanebel zu bestimmen.

Das Ergebnis: Der Andromedanebel lag weit außerhalb der Milchstraße und war eine eigene Galaxie. Das Universum war viel größer, als man bisher dachte! Weitere Untersuchungen der gleichen Art führten Hubble einige Jahre danach zu der Erkenntnis, dass sich das Universum ausdehnt; eine Erkenntnis, die am Ende in der modernen Urknalltheorie mündete.

Mit dem Blinkkomparator zum Pluto

Einen weiteren Triumph konnten Wissenschaftler mit dem Blinkkomparator am 18. Februar 1930 erzielen. Der Forschungsassistent Clyde Tombaugh am amerikanischen Lowell-Observatorium verglich zwei Aufnahmen des Himmels in seinem Carl-Zeiss-Komparator. Eine stammte vom 23. Januar 1930, die andere vom 29. Januar.

Die Sterne hatten sich in den sechs Tagen nicht bewegt, aber ein Lichtpunkt war sichtbar über den Himmel gewandert und begann, im Objektiv von Tombaugh zu blinken. Er hatte den Pluto entdeckt, der damals noch der neunte Planet des Sonnensystems war.

Beispiele dieser Art gibt es noch viele und es war klar: Wer neue Dinge im Universum entdecken wollte, der brauchte einen Blinkkomparator. In den 1990er Jahren wurden die astronomischen Bilder aber immer öfter digital gespeichert und nicht mehr analog auf Fotoplatten.

Diese Aufnahmen wurden mit dem Computer betrachtet und bearbeitet. Und dann war es kein großes Problem mehr, ein Programm zu schreiben, das die Aufgabe eines digitalen Blinkkomparators übernahm.

Heute ist die Astronomie fast komplett digital. Blinkkomparatoren findet man nur noch in den Museen der Sternwarten. Die Technik selbst wird aber immer noch eingesetzt.

Wenn Astronomen nach unbekannten Asteroiden und Kometen suchen, um festzustellen, ob sie mit der Erde kollidieren oder nicht; wenn sie Supernova-Explosionen in fernen Galaxien finden wollen, um herauszufinden, was hinter der dunklen Energie steckt oder ob sie auf der Suche nach den Planeten anderer Sterne sind: Es ist immer die Veränderung, die uns zeigt, wo es etwas Neues zu entdecken gibt.  (ff)


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